石紅星,沈 局
(南通永盛匯維仕纖維新材料有限公司,江蘇南通 226000)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高,在滌綸纖維的生產(chǎn)應(yīng)用上,人們越來越重視織物面料的視覺效果及舒適度。本研究探討的高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維是由不同特點的原料進行復(fù)合生產(chǎn),利用多組分的不同收縮形成永久的彈力卷曲結(jié)構(gòu)。該纖維沒有加工之前和普通滌綸絲差不多,沒有彈力及仿毛效果,但經(jīng)過高溫染色和水洗處理后,就產(chǎn)生了永久卷曲,面料產(chǎn)生彈力及仿毛效果,具有優(yōu)秀的彈性伸長和彈性回復(fù)率,并且彈力穩(wěn)定,回復(fù)性好,不會像氨綸那樣容易老化。該纖維是針對氨綸在紡織品應(yīng)用中受到一定的限制而研制成的一種新型仿毛彈性纖維。該產(chǎn)品織造而成的面料具優(yōu)異的彈性和彈力回復(fù)性,具有獨特的手感和光澤,抗污蓬松、耐日曬耐氯、吸濕快干,性能良好。加工成面料后,布面平整滑爽、懸垂性好、抗皺免燙、尺寸穩(wěn)定、吸濕快干、彈性適度、服用性舒適,是一種新的功能性的紡織用材料。[1-4]該產(chǎn)品的問世,解決了原來氨綸彈力織物的弱點和不足,例如后整理怕氯漂、不好定型、彈性不穩(wěn)定、不好打理、容易起泡、彈性過剩、穿著較悶熱等。該高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維還可以與其他纖維交織,獲得更多風(fēng)格的新型面料,進一步提高服裝面料的品質(zhì)和性能。經(jīng)反復(fù)實驗,這種新型仿毛彈性纖維生產(chǎn)運行及質(zhì)量指標(biāo)正常,染色達到織造要求。
1.1.1 原料A
采用南通永盛匯維仕198dtex/24f(SSH 高保性彈性雙組分纖維)POY 產(chǎn)品,指標(biāo)見表1。
表1 198dtex/24f(SSH 高保性彈性雙組分纖維)POY 產(chǎn)品參數(shù)
1.1.2 原料B
采用南通永盛匯維仕86dtex/72f(全消光滌綸)POY 產(chǎn)品,指標(biāo)見表2。
表2 86dtex/72f(全消光滌綸)POY 產(chǎn)品參數(shù)
生產(chǎn)設(shè)備:牽伸卷繞機KV888(山西同豐);測試儀器:全自動強伸儀MODEL、縷紗測長儀YG086、標(biāo)準(zhǔn)光源箱D56(萊州電子儀器),染色實驗編織機KU483T(無錫天翔)。
牽伸工藝路線如圖1。
圖1 牽伸工藝路線
牽伸主要工藝參數(shù)見表3。
表3 牽伸工藝參數(shù)
在試制高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維180D/96F的牽伸DT 時,由于采用多組分不同性能的原料,其中全消光POY 由于絲束中有較高質(zhì)量分數(shù)TiO2,絲條拉伸性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻性均較半消光纖維差,故選擇速度稍低、控制張力在15 cN,保證在較低張力下就能得到穩(wěn)定的牽伸狀態(tài),并減少因高質(zhì)量分數(shù)的TiO2所導(dǎo)致的導(dǎo)絲器和絲條之間的磨損,減少毛絲產(chǎn)生的可能性,增加設(shè)備使用壽命,且另一種SSH高保性彈性雙組分纖維,由于原料自帶彈性,加工速度過高,會導(dǎo)致生產(chǎn)斷頭增加。
表4 是不同加工速度下的生產(chǎn)情況??梢娫贙V888 牽伸機上,加工速度控制在600 m/min 是比較合適的,牽伸張力和導(dǎo)絲器狀況較好。實際生產(chǎn)中,選用600 m/min 的速度,經(jīng)過近3 個月的運行,情況良好。
表4 不同加工速度的影響
預(yù)牽伸的主要目的是確保絲束在熱盤加熱牽伸的穩(wěn)定性,預(yù)牽伸倍數(shù)過大會導(dǎo)致POY 原料冷牽伸,導(dǎo)致產(chǎn)品伸長量下降,毛絲增加;預(yù)牽伸倍數(shù)過小會導(dǎo)致POY 原料在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)抖動,造成絲束在熱盤牽伸過程中異常抖動,絲條內(nèi)部結(jié)晶不完全,染色效果差。不同預(yù)牽伸倍率下的絲條加工效果見表5。
表5 不同預(yù)牽伸倍率下的絲條加工效果
由表5 可以看出,斷裂強度隨著預(yù)牽伸倍率上升而上升,但到強度在1.015 時反而下降,說明此時已經(jīng)有單絲發(fā)生斷裂,導(dǎo)致強度下降。因此,為了滿足強度要求,預(yù)牽伸倍率不能太高。這主要是為避免預(yù)牽伸過程中冷牽伸,造成poy 伸長率下降,單絲開始發(fā)生斷裂變形,預(yù)牽伸倍數(shù)過小會導(dǎo)致POY 原料在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)抖動,造成絲束在熱盤牽伸過程中異常抖動,絲條內(nèi)部結(jié)晶不完全,染色襪帶出現(xiàn)小段竹節(jié),影響布面效果??紤]到以上因素,在實際生產(chǎn)中,預(yù)牽伸倍率定在1.005 比較合適。目前,在這種牽伸倍率下生產(chǎn)穩(wěn)定。
不同主牽伸倍率下的絲條加工效果見表6。充分考慮到兩種原料的差異,且另一種SSH 高保性彈性雙組分纖維如果牽伸不充分,無法達到卷曲效果及彈性,且無機粒子增塑及誘導(dǎo)結(jié)晶的雙重效應(yīng)對牽伸倍率的影響,故選擇較正常DT 牽伸絲稍高的牽伸倍率,有助于絲條內(nèi)結(jié)晶完,形成良好的結(jié)晶結(jié)構(gòu)和充分的取向,獲得良好的染色效果及卷曲率,提高產(chǎn)品印染后處理的毛感,同時,盡量減少毛絲,保證纖維的強度。
表6 不同主牽伸倍率下的絲條加工效果
由表6 可以看出,斷裂強度隨著主牽伸倍率的上升而上升,但強度在2.02 時反而下降,說明此時已經(jīng)有單絲開始發(fā)生斷裂,導(dǎo)致強度下降。為了滿足強度要求,主牽伸倍率不能太高。主牽伸倍數(shù)過小會導(dǎo)致POY 原料在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)抖動,造成絲束在牽伸過程中異常抖動,絲條內(nèi)部結(jié)晶不完全,染色襪帶出現(xiàn)小段竹節(jié),影響布面效果。卷曲率隨著牽伸倍數(shù)的增加而上升,但在牽伸倍率1.92 時,開始出現(xiàn)毛絲的情況,考慮到以上多方面的因素,在實際生產(chǎn)中,主牽伸倍率定在1.82 比較合適。目前,在這種牽伸倍率下生產(chǎn)穩(wěn)定。
合適的溫度條件有利于絲條形成良好的大分子結(jié)構(gòu),提高高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維的染色性能。因原料中含有全消光產(chǎn)品,由于二氧化碳的加入形成晶核,在同等溫度下,較半消光產(chǎn)品結(jié)晶度更高,結(jié)構(gòu)排列更有序,拉伸性能有所減小,因此溫度不宜過高。不同熱盤溫度H1 下的絲條質(zhì)量效果不同,實驗結(jié)果見表7。
表7 不同熱盤溫度H1 下的絲條質(zhì)量效果
由表7 可知,隨著熱盤溫度H1 的變化,強度、伸長變化并不大。但從卷曲率的變化來看,隨著熱盤溫度H1 的升高,卷曲率也不斷升高,為了兼顧毛絲及襪帶手感,把熱盤溫度H1 設(shè)置在95℃最為合適。實驗中,對染色進行跟蹤,發(fā)現(xiàn)溫度高,絲條上染率低,面料顏色變淺。同時,襪帶變得很薄很透,不飽滿,無蓬松感,絲條較亮。而溫度在95℃時,襪帶手感、外觀風(fēng)格都更好。因此,實際生產(chǎn)上熱盤溫度H1應(yīng)該在(95±2)℃。
適當(dāng)降低定型熱板溫度H2 可得到更好的染色和蓬松效果。因本產(chǎn)品在后道織造染色中,對布面的門幅收縮及布面的平整性有較特殊的要求,沸水率直接影響后處理的起毛效果,故實驗中分別對定型溫度H2 做對比,結(jié)果見表8。
表8 不同定型熱板溫度H2 下的絲條質(zhì)量效果
由表8 可見,定型熱板溫度H2 低溫的情況下,染色和蓬松性較好,絲條有卷曲、沸水收縮的趨勢,可以達到布面的門幅收縮,實現(xiàn)對布面平整性的要求。在生產(chǎn)中,溫度不能太高,一般定在140℃。
全消光原料相對半消光而言,TiO2粒子使退繞性能稍差,因此,在選擇網(wǎng)絡(luò)壓空、卷裝硬度、卷繞交叉角、防凸參數(shù)、油劑質(zhì)量和用量等相關(guān)參數(shù)的時候必須仔細觀察,盡可能改善退繞性能。另外,該產(chǎn)品對沸水收縮率、卷曲收縮率有較高的要求,因此,對兩種原料的生產(chǎn)指標(biāo)進行抽檢,按日期批號上機生產(chǎn),對生產(chǎn)的機臺應(yīng)縮短檢修周期,滿負荷生產(chǎn)一個月必須對皮輥、止捻器瓷件等部件進行檢查,擇差更換。特別是,熱板清洗更應(yīng)及時。實際生產(chǎn)中,熱板使用超過一個月,染色質(zhì)量就會有較大幅度的下降,出現(xiàn)色差。同時,在日常生產(chǎn)中應(yīng)加強巡查,發(fā)現(xiàn)異常盡快分析解決。
通過工藝改進,高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維品質(zhì)量已能滿足用戶需求,染色及生產(chǎn)運行良好,主要物理指標(biāo)見表9。
表9 主要物理指標(biāo)
從試制的高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維可以看出,各項指標(biāo)正常,能滿足服用要求。試生產(chǎn)兩個月后,該產(chǎn)品A 級品率達99.40%以上,染色一等品99%以上,外觀無毛絲、蛛網(wǎng),效果好,產(chǎn)品質(zhì)量基本達到客戶要求。
(1)通過加工工藝的調(diào)整,在山西同豐牽伸卷繞機上開發(fā)產(chǎn)品高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維是可行的。
(2)由于采用多組分原料,在生產(chǎn)工藝上應(yīng)充分考慮其影響,特別是加工速度、預(yù)牽伸倍率、主牽伸倍率、HI 及H2 的選用,都對保證產(chǎn)品質(zhì)量十分重要。
(3)合理選用卷繞參數(shù),保證高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維產(chǎn)品的退繞性能。
(4)高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維產(chǎn)品,生產(chǎn)上較常規(guī)產(chǎn)品磨損大,應(yīng)適當(dāng)縮短設(shè)備維修周期,保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。